TWI391667B - 探針 - Google Patents

Description

探針

本發明係關於探針，用於檢查受檢查體之電特性。

例如形成在半導體晶圓上之積體電路、大型積體電路等電子電路之電特性檢查，係使用安裝在探針裝置之探針卡進行。探針卡，通常具多數探針及支持該探針之接觸件(contactor)。接觸件，係配置成使探針受到支持之底面相對向於晶圓。並且，晶圓電特性之檢查，係使多數探針接觸晶圓之電子電路之電極，並通過接觸件從各探針對於晶圓上之電子電路之電極施加檢查用電信號而進行。

進行如此種電子電路之電特性測定時，為了確保晶圓之電極與探針間的電連接，必需進行擦磨作業(scrubbing)，將形成在電極表面之鋁氧化膜削去，使電極之導電部分露出。而，如圖9所示，於探針100，使用包含以下構件者：樑部102，以懸臂受支持於接觸件101；及接觸件103，從樑部102突出於晶圓W側並延伸(專利文獻1)。並且，藉由施加過驅動(overdrive)使得接觸件103與晶圓W之電極P壓接，而以樑部102之固定端部為支點，將樑部撓曲，使接觸件103移動。如此一來，在接觸件103之前端部104，電極P表面之鋁氧化膜被削去，而使接觸件103之前端部104與電極P之導電部分接觸。

[專利文獻1]日本特開2006-119024號公報

為了適切地檢查該晶圓W之電子電路上之電特性，必需將位在電極P表層之絕緣層之鋁氧化膜削去，使接觸件103接觸電極P表層下之鋁，且以既定接觸壓力使壓接。並且，該鋁氧化膜之削去量及接觸壓力，愈大則容易確保良好接觸性。然而，由於接觸件103以直線狀形成，因此，若對於接觸件103及電極P施加之接觸壓力增大，則由於樑部102之撓曲造成之接觸件103移動長度也增長，由接觸件103所削去之鋁及雜質會較必要以上更多。如此一來，如該種雜質容易附著在接觸件103之前端部104，附著的鋁及雜質會成為突起物，當接觸件103接觸電極P時會造成深的打痕，而損傷電極P。因此，清潔接觸件103的頻度增多。

如此種接觸件103之清潔，一般係將接觸件103前端部104推壓於清潔片而將附著物除去。於此情形，不僅是附著物，也會使接觸件103之前端部104本身研磨並磨耗。

因此，如上所述，若接觸件103之清潔頻度增多，則接觸件103之前端部104容易磨耗，造成探針100之耐久性惡化。

本發明有鑑於該點而生，目的在於：受檢查體之電特性檢查時，適當維持探針與受檢查體之接觸性，並抑制對於受檢查體之損傷，同時提高探針之耐久性。

為了達成前述目的，提供一種探針，用於與受檢查體接觸而檢查該受檢查體之電特性，特徵在於包含：樑部，藉由支持構件而懸臂支持，及接觸件，從前述樑部之自由端部往受檢查體側延伸；於前述接觸件之側部形成有切入部。

依照本發明，由於在接觸件之側部形成有切入部，因此，藉由適當設定使接觸件接觸受檢查體之接觸壓力，能在該切入部處使接觸件撓曲。亦即，由於接觸件之剛性減弱，接觸件變得容易撓曲。因此，使接觸件於水平方向移動之力，相較於如以往沒有切入部時減小，由於過驅動造成接觸件之移動會因為磨擦而停止。藉此，接觸件之移動長度較以往為短，且移動深度也變淺，能抑制受檢查體之損傷。又，不僅減少由於接觸件削去受檢查體表層之鋁氧化膜，連不必要地被削去之受檢查體內之鋁也會減少。因此，使接觸件清潔之頻度減少，能提高探針之耐久性。

依照本發明，關於受檢查體之電特性檢查，能適當維持探針與受檢查體之接觸性，且抑制受檢查體損傷，同時，提高探針耐久性。

(實施發明之最佳形態)

以下，對於本發明較佳實施形態加以說明。圖1顯示本實施形態之具探針之探針裝置1的構成概略側面圖。

探針裝置1，設置有：探針卡2，及載置作為受檢查體之晶圓W的載置台3。

探針卡2，包含：接觸件11，作為將與晶圓W之電極接觸之多數探針10於底面支持之支持構件；印刷佈線基板12，通過接觸件11而對於探針10本體接發電信號。接觸件11，設置為與載置台3相對向，支持於接觸件11之探針10，設置於與晶圓W之電極對應的位置。接觸件11與印刷佈線基板12，例如形成為大致圓盤狀。印刷佈線基板12，配置在接觸件11之頂面側。印刷佈線基板12與接觸件11，例如利用連接銷(未圖示)而電連接，連接銷連接於形成在接觸件11頂面之連接端子11a。

探針10，例如利用鎳鈷等金屬導電性材料形成。如圖2所示，探針10受接觸件11所支持，具有從該接觸件11之底面突出的支持部21。支持部21將接觸件11於厚度方向貫通，支持部21之上端連接於設置在接觸件11頂面之連接端子11a。於支持部21之下端，設有樑部22，樑部22，相對於接觸件11利用支持部21具既定間隔而受到懸臂支持。樑部22之自由端部，設置有往樑部22之直角方向下方延伸之接觸件23。

樑部22之自由端部側(圖2之X方向正方向(以下稱為「外側」。))之接觸件23側部，例如，外側切入部24於上下方向形成有2處。又，於樑部22之固定端部側(圖2之X方向負方向(以下稱為「內側」))之接觸件23側部，例如內側切入部25形成1處。內側切入部25，形成在2處外側切入部24、24之間，亦即，外側切入部24與內側切入部25於上下方向交替形成。外側切入部24與內側切入部25，於水平方向切入直到接觸件23之前端部26上方，由於外側切入部24及內側切入部25，接觸件23在上下方向不受到壓縮。前端部26，從例如接觸件23之中心往內側偏離而設置。並且，檢查時，將接觸件23之前端部26以既定接觸壓力與晶圓上之電極P壓接時，於設置在接觸件23之側部的外側切入部24與內側切入部25處，接觸件23變得撓曲。又，於接觸件23之側部，外側切入部24及內側切入部25形成數目、外側切入部24及內側切入部25之長度等，依據接觸件23之材質、長度、對於接觸件23施加之既定接觸壓力等而設定。

載置台3，於左右及上下移動自如地構成，使載置的晶圓W三維移動，使探針卡2之探針10接觸晶圓W上之所望位置，亦即能使探針10之接觸件23適當接觸晶圓W上之電極P。

使用如以上方式構成之探針裝置1，進行晶圓W之電子電路之電特性檢查時，如圖1所示，將晶圓W載置於載置台3上，利用載置台3使上升到接觸件11側。並且，晶圓W之各電極P，接觸對應之探針10之接觸件23之前端部26，並經由印刷佈線基板12與接觸件11，在印刷佈線基板12與晶圓W之間收發電信號。藉此，檢查晶圓W之電子電路之電特性。之後，使載置台3上之晶圓W下降，完成一連串檢查。

其次，對於檢查該晶圓W之電特性時，本實施形態之探針10之動作詳細說明。

首先，藉由使載置台3上之晶圓W上升，如圖3，使探針10之接觸件23與晶圓W之電極P接觸。

其次，於使對於接觸件23及電極P的接觸壓力增加之狀態，施加過驅動，如圖4所示，使探針10之樑部22於垂直方向撓曲，使接觸件23往外側(圖4之X方向正方向)移動。此時，接觸壓力未達既定值，接觸件23保持其原形狀移動。並且，藉由接觸件23之前端部26，將電極P表面上之鋁氧化膜削去，使電極P之導電部分露出。

並且，若接觸件23與電極P之接觸壓力成為既定接觸壓力，則接觸件23如圖5所示，藉由外側切入部24及內側切入部25而往外側(圖5之X方向正方向)撓曲。此時，外側切入部24擴開使得接觸件23之外側側部伸展，內側切入部25縮窄使得吸收對於接觸件23內側施加之應力。如此接觸件23之撓曲，係使接觸件23於水平方向移動之力小於對於前端部26施加磨擦之狀態，由於該磨擦，前端部26之移動停止。並且，進行晶圓W之電子電路之電特性檢查。又，外側切入部24及內側切入部25，亦可形成為於使接觸件23撓曲之狀態，使前端部26停止。

之後若完成電特性檢查，則使載置台3上晶圓W下降。晶圓W下降開始後，暫時對於前端部26施加之接觸壓力會減少，但是，如圖6所示，由於使用在使接觸件23之撓曲回復的作用，因此前端部26不移動。亦即，當接觸件23之撓曲受矯正之期間，對於前端部26施加接觸壓力往下降，但是前端部26維持停止狀態。並且，進一步使晶圓W下降，接觸件23之形狀回復原狀，對於前端部26施加之磨擦減弱後，如圖7所示，接觸件23往內側移動。之後，探針10回到檢查前之位置，晶圓W下降到達既定位置，完成一連串檢查。

依照以上實施形態，由於探針10包含受到懸臂支持之樑部22以及從樑部22之自由端部往直角方向下方延伸之接觸件23，因此，當檢查晶圓W之電子電路之電特性時，藉由使樑部22於垂直方向撓曲，可維持接觸件23與晶圓W之電極P為既定接觸壓力，能夠適當維持探針10與晶圓W間之接觸性。又，於接觸件23之側部，由於形成有外側切入部24與內側切入部25，因此，檢查時如上所述，當樑部22於垂直方向撓曲的同時，能使接觸件23於水平方向撓曲。若接觸件23撓曲，則使接觸件23於水平方向移動之力小於對於前端部26施加之磨擦，因此，相較於如以往不具切入部24、25之情形，容易使過驅動所致前端部26之移動因為磨擦而停止。藉此，前端部26之移動長度較習知為短，且移動深度亦變淺，由於接觸件23削去之晶圓W之電極P之鋁及雜質減少。因此，能使接觸件23之清潔頻度減少，能提高探針10之耐久性。如以上方式，於晶圓W之電子電路之電特性檢查，藉由使樑部22於垂直方向撓曲且接觸件23於水平方向撓曲，能適當維持探針10與晶圓W的接觸性，且抑制晶圓W損傷，同時提高探針10之耐久性。

又，依照以上實施形態，當使晶圓W下降時，由於接觸件23暫時維持停止狀態後，開始移動，因此，對於前端部26之底面施加之接觸壓力減小，能使前端部26移動。亦即，對於移動中之接觸件23之前端部26施加之接觸壓力(磨擦)減小。再者，處於撓曲回復狀態之接觸件23於前端部26之底面，如圖8所示，外側A與內側B接近平行狀態。另一方面，於以往，如圖10所示，接觸件103於前端部104之底面，傾斜成內側D較外側C為低，因此，對於前端部104施加之接觸壓力為內側D高於外側C。並且，使晶圓W下降時，如圖11所示，維持對於該內側D施加強壓力之傾斜狀態，使接觸件103往內側移動。亦即，從高接觸壓力之狀態中移動，因此，於內側D將鋁削去量增多。因此，本實施形態對於前端部26之底面施加之接觸壓力，由於相較於習知對於前端部104之底面及內側D施加之接觸壓力為小，因此使晶圓W下降時，能使由於接觸件23削去之雜質量減少。

於以上實施形態，於接觸件23之側部形成有外側切入部24及內側切入部25，但是亦可僅形成其中之一。亦即，於接觸件23之側部，可僅將外側切入部24形成在多處，或僅將內側切入部25形成在多處。

以上實施形態中，接觸件23之前端部26設置於較接觸件23之中心更為內側，但亦可將前端部26設置在較接觸件23之中心更為外側，或設置在接觸件23之中心。

以上，已參照附圖將本發明之較佳實施形態加以說明，但本發明不限於該例。若為該技術領域中具通常知識者，明顯能在申請專利範圍記載之思想範疇內，思及各種變更例或修正例，應了解該等當然亦屬於本發明之技術範圍。本發明不限於該例，可採各種態樣。本發明，亦可應用在基板為晶圓以外之FPD(平面顯示器)、光罩用之初縮遮罩等其他基板。

(產業利用性)

本發明例如在檢查半導體晶圓等受檢查體之電特性之探針為有用。

A．．．外側

B．．．內側

C．．．外側

D．．．內側

P．．．電極

W．．．晶圓

1．．．探針裝置

2．．．探針卡

3．．．載置台

10．．．探針

11．．．接觸件

11a．．．連接端子

12‧‧‧印刷佈線基板

21‧‧‧支持部

22‧‧‧樑部

23‧‧‧接觸件

24‧‧‧外側切入部

25‧‧‧內側切入部

26‧‧‧前端部

100‧‧‧探針

101‧‧‧接觸件

102‧‧‧樑部

103‧‧‧接觸件

104‧‧‧前端部

圖1顯示本實施形態之具探針的探針裝置構成概略側面圖。

圖2顯示探針構成概略側面圖。

圖3顯示接觸件與電極相接狀態之側面圖。

圖4顯示接觸件在電極上移動中之狀態的側面圖。

圖5顯示接觸件在電極上撓曲狀態之側面圖。

圖6顯示將接觸件之撓曲矯正中之狀態的側面圖。

圖7顯示接觸件在電極上移動中之狀態之側面圖。

圖8顯示撓曲回復狀態之接觸件其前端部與電極相接狀態之側面圖。

圖9顯示習知探針構成概略之側面圖。

圖10顯示習知接觸件在電極上移動中之狀態之側面圖。

圖11顯示習知之前端部與電極相接狀態之側面圖。

W．．．晶圓

1．．．探針裝置

2．．．探針卡

3．．．載置台

10．．．探針

11．．．接觸件

12．．．印刷佈線基板

Claims (4)

1. 一種探針，用來與受檢查體接觸而檢查該受檢查體之電特性，該探針係利用鎳鈷所形成，且包含：樑部，由支持構件予以懸臂支持；及接觸件，從該樑部之自由端部往受檢查體側延伸；於該接觸件之側部形成有切入部，且於上下方向相鄰的該切入部係在該樑部之固定端部側與自由端部側之該接觸件之側部交替形成。
2. 如申請專利範圍第1項之探針，其中，該切入部係形成於該接觸件中之該樑部固定端部側與自由端部側其中之一方或雙方之側部。
3. 如申請專利範圍第1項之探針，其中，該切入部係於不同高度形成多數個。
4. 如申請專利範圍第1項之探針，其中，該切入部形成為可避免因為對於該接觸件施加之接觸壓力而使該接觸件沿上下方向受到壓縮。